由引线引起的电力变压器过热性故障分析.pdf

由引线引起的电力变压器过热性故障分析 韩洪刚 !， 舒世承"， 王世阁#， 董 刚 $ （!%辽宁电力科学研究院，辽宁 沈阳!!"""#；$%恒仁发电厂，辽宁 恒仁!!应有两部分组成， 一是电 流在引线上引起的电阻电压#； 二是靠接点、 铜管、 表!色谱试验数据!5)5 日期<*=<+=*<4=*<+=**=> *((,/(’/’,’,/4’6/%’(/,*’/,(0’/,*’7+’7 *((,/(*/*0’*/(**/+’(/,,4/6(46/0,447*7 *((,/(,/*7’*/(’7/44/%*(/6(+0/,+((0,0 *((,/(+/’0’,/’*’/,’’/7,4/’(46/’,7(4%* *((,/(0/*7+%/’’,0/077/,,+’/+*/4*004/674,4++ *((,/(4/(00’/*’,(/44*/+,,*/0’/’60*4/44,,44+ 图!引线烧损情况 第!"卷第"期 #$$!年"月 !"#$%时， 引 线电阻 （从靠接点到顶端）$<="#0/,7.%。 由引线电流引起的电阻电压 （方均根值， 以下 简称引线电压） )$7..!， 在-1;时， 其电阻 （从靠接 点到顶端， 以下简称铜管电阻） 为$?@"#07--.% 当不计靠接点处的接触电阻时， 闭合回路的电 阻值为铜管电阻与引线电阻之和，$A/"#01-.%。 可见 不计回路接触电阻时闭合回路电阻是很小的。 暂时不考虑接触电阻， 计算分流电流。铜管电 阻与引线电阻并联， 可以计算出铜管中所流过的电 流为!$!(， 引线所流过的电流为$-7(。 在感应电势 作用下， 闭合回路产生的环流等于!77(。 应当指出， 铜管上流过的分流电流与在感应电势产生的环流 相位是不同的， 两者互差,#B。因此铜管上流过的最 大电流值#?@C(D为： #?@C(D"!77!E!$!! " "77>( 实际上， 靠接点处存在接触电阻， 其值受多种 因素的影响。接触电阻的主要表现是接触处出现局 部高温。根据接触电阻理论， 当两金属表面互相接 触时， 只有少数凸出的点 （小面） 发生了真正的接 触， 其中仅仅是一小部分金属接触或准金属接触的 斑点才能导电。当电流流过这些很小的导电斑点时 电流线必然会发生收缩现象。由于电流线收缩， 流 过导电斑点附近的电流路径增长， 有效导电截面减 小， 因而电阻值相应增大。因电流线收缩形成的附 加电阻成为收缩电阻，是构成接触电阻的一个分 量。其次， 由于金属表面有膜的存在， 如果实际接触 面之间的薄膜能导电， 则当电流通过薄膜时将会受 到一定阻碍而有另一附加电阻， 该电阻被称为膜电 阻， 它是构成接触电阻的另一分量。总起来说， 接触 电阻一般应包含三个部分： 一个接触元件一边的收 缩电阻、 接触面间的膜电阻、 另一接触元件的收缩 电阻。接触电阻的理论公式为： $F" % 图!考虑接触电阻时的计算电路 !" 万方数据 第!"卷 收稿日期：#$$%’-, !"# !$% ） 当引线发生金属性靠接时， 集肤效应也会 对增加分流电流产生作用， 但不会很大， 因此前面 的分析将其忽略。 !预防措施 （!） 准确裁截引线电缆的长度， 避免引线过长 或过短， 做到引线长度和套管准确配装。但这样做 会对以后备品套管更换时准确装配造成困难。 （<） 提高检修质量， 尽量避免在吊罩时碰伤引 线绝缘。 （?） 改变引线电缆的绝缘包扎方式。如把目前 的只用白布带半叠包一层，改为先用9"!HHM?9HH 皱纹纸正反两个方向半叠包各一层后， 再用白布带 半叠包一层。在总装套管时， 不允许有引线绝缘松 脱露铜的现象。 参考文献： N!O陈慈萱"高压电器NPO"北京Q水利电力出版社6!RR9" N<O冯慈璋"电磁场NPO"北京Q高等教育出版社6!RSR" 我国第一台高温超导变压器样机问世 超导变压器具有节能高效、 占地面积小、 不污染 环境等很多优点， 被认为是有可能取代常规油浸变压 器的更新换代产品。 其最大特点是可大幅度降低负载 损耗， 节能效率显著。 而且在相同容量下， 其体积可缩 小B9T至:9T， 可明显节约变电站的建设费用。 近年来，国外一些发达国家已陆续研制成功了 超导变压器。 中国科学院电工研究所在国家 “S:?” 重 大项目和新疆特变电工股份有限公司支持下， 于 <99<年起进行高温超导变压器的研究开发工作， 并 取得了一系列具有自主知识产权的成果。 最近， 该所 研制的我国第一台三相:?9UVFW!9"XUV高温超导 变压器样机顺利通过了各项试验检测， 并将在<99B 年年底前完成全部研制工作后， 挂网试运行。 在目前世界各国研制成功的超导变压器中， 我 国开发的这台样机， 容量是比较大的， 其二次侧输出 电流是目前世界最大的。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !" 万方数据